鲫hif1α基因序列特征及其在碱度胁迫下的表达分析

摘要

为研究鲫（Carassius auratus)低氧诱导因子-1α(hypoxia-inducible factor-1α,HIF1α)在碱度胁迫中的作用，本研究结合生物信息学分析其编码蛋白质的理化性质与结构，并利用实时荧光定量PCR(q PCR)检测鲫hif1α及其下游靶基因ca9、vegf以及epo的表达特征。序列分析结果显示，hif1α基因的开放阅读框（ORF）全长为2 085 bp，编码694个氨基酸，包含保守的碱性螺旋-环-螺旋（helix-loop-helix,HLH）结构域（第80～135位氨基酸）、PAS(Per/ARNT/Sim)结构域（第146～350位氨基酸）和PAS基序（PAC）结构域（第356～399位氨基酸），预示其功能的保守性。鲫hif1α基因编码的氨基酸序列与鲤（Cyprinus carpio）、斑马鱼（Danio rerio）相似性高，与人（Homo sapiens）和小鼠（Mus musculus）亲缘关系较远。荧光定量PCR结果显示，hif1α基因在鲫各个组织中均有表达，其中，鳃中表达量最高，脑次之。在50 mmol/L碱度胁迫下，hif1α基因在鳃中的表达先上升后下降，并在第3 d时显著上调达到峰值。hif1α关键靶基因ca9、vegf以及epo在碱度胁迫5 d时表达上调，显著高于淡水组（P<0.01）。综上所述，hif1α基因可能在调控碱度耐受中发挥作用。本研究为进一步解析在高碱环境下的分子生理机制奠定了基础。

关键词

鲫 / hif1α / 基因表达 / 碱度胁迫